WO2016150636A1 - Doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

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WO2016150636A1
WO2016150636A1 PCT/EP2016/053801 EP2016053801W WO2016150636A1 WO 2016150636 A1 WO2016150636 A1 WO 2016150636A1 EP 2016053801 W EP2016053801 W EP 2016053801W WO 2016150636 A1 WO2016150636 A1 WO 2016150636A1
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WO
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gear
switching element
idler
clutch
countershaft
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PCT/EP2016/053801
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Inventor
Jürgen WAFZIG
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Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a dual clutch transmission according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • a dual-clutch transmission is known in which the drive shaft and the output shaft are not arranged coaxially for a front-transverse installation in the vehicle.
  • the seven-speed dual-clutch transmission comprises two clutches whose input sides are connected to the drive shaft and whose output sides are each connected to one of two transmission input shafts arranged coaxially with one another.
  • two countershafts are provided, on which formed as idler gears gear wheels are rotatably mounted.
  • At the two transmission input shafts rotatably arranged and designed as fixed gears gear wheels are provided which are at least partially engaged with the loose wheels.
  • At least six switching points are provided which can be actuated by two single-acting switching elements and two double-acting switching elements. Furthermore, provided as constant pinion or output constants driven gears are provided on the two countershafts, which are each coupled to a toothing of the output shaft.
  • the present invention is based on the object to propose a volllastschaltbares dual-clutch transmission with at least six forward gears and at least two reverse gears, which has as few shift actuators for actuating the switching elements.
  • This object is achieved by the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description and the drawings.
  • a space optimized dual-clutch transmission is proposed in particular for the front-transverse or rear-transverse installation in a vehicle, two clutches are provided, the input sides with a drive shaft and the output sides, each with one of, for example, two coaxially arranged transmission input shafts are connected.
  • the dual-clutch transmission comprises at least two countershafts on which idler gears are rotatably mounted as gear stages for the gear ratios, being provided on the two transmission input shafts rotationally fixed fixed wheels, which are in engagement with the idler gears.
  • the transmission each comprises a provided on the two countershaft driven gear, which is coupled to a respective toothing of an output shaft, wherein the output shaft is not coaxial or axially parallel to the drive shaft is arranged to realize a front or rear transverse installation can , Furthermore, a plurality of switching elements are provided, so that at least six powershift forward gears and at least two reverse gears are switchable.
  • each idler gear two idler gears are assigned to the countershaft, wherein one of the switching elements connects in a first direction of action a idler gear with the associated countershaft and in a second direction of action connects the two associated idler gears with each other and wherein two switching elements each rotatably connect the associated idler gears with the associated countershafts.
  • the dual-clutch transmission according to the invention represents an optimal compromise between sufficient number of gears and gear spread with minimal possible Geretebaumaschine- and actuator number.
  • the first switching element and the second switching element of the first countershaft are assigned and that the third switching element is assigned to the second countershaft.
  • the actuation via the respectively associated switching actuator of each double switching element can take place mechanically, hydraulically, pneumatically or electrically, preferably from within the countershafts.
  • the internal operation is particularly space-saving.
  • the switching elements themselves can be designed as frictional or positive switching elements. For example, synchronizations or switching claws can be provided.
  • the two countershafts are arranged axially parallel to each other.
  • a coaxial arrangement of the countershafts would also be conceivable if the installation space requires this.
  • a hybridization of the present invention proposed dual-clutch transmission is possible.
  • at least one electric motor can be connected to the input side of the clutches and / or to one of the idler gears and / or also to one of the countershafts.
  • the connection can also be made switchable.
  • the proposed dual-clutch transmission can be equipped with integrated output stage.
  • the output stage may include a fixed gear on the output shaft as a driven gear, which is in engagement with both a first output gear as a fixed gear of the first countershaft and a second output gear as a fixed gear of the second countershaft.
  • at least one of the output gears is formed as a switchable gear.
  • the proposed dual-clutch transmission can be used in vehicles, in particular motor vehicles as an automatic transmission, being provided by the non-coaxial arrangement of the drive shaft and output shaft, a front or rear transverse installation for lateral input and output.
  • vehicles in particular motor vehicles as an automatic transmission, being provided by the non-coaxial arrangement of the drive shaft and output shaft, a front or rear transverse installation for lateral input and output.
  • Fig. 1 is a schematic view of an embodiment of a six-speed dual-clutch transmission according to the invention.
  • Fig. 2 is a circuit diagram of the wheel set shown in Fig. 1.
  • Fig. 1 by way of example a possible embodiment of a wheelset for a dual-clutch transmission with preferably six forward gears and, for example, two reverse gears exemplified, with a possible shift pattern for the illustrated embodiment is shown in Fig. 2.
  • the six-speed dual-clutch transmission comprises two clutches K1, K2 as a double clutch whose input sides are connected to a drive shaft w_an and whose output sides are each connected to one of two transmission input shafts w_K1, w_K2 arranged coaxially with one another.
  • the first transmission input shaft w_K1 is designed as a hollow shaft and has a fixed gear F1.
  • the second transmission input shaft w_K2 is executed in the illustrated embodiment as a solid shaft and includes a first fixed gear F2 and a second fixed gear F3.
  • the proposed dual-clutch transmission comprises two countershafts w_v1, w_v2, on which idler gears i2, i3, i4, i5, iR are rotatably mounted.
  • the first countershaft w_v1 and the second countershaft w_v2 are axially parallel and thus, for example, arranged spatially offset from one another.
  • the two countershafts w_v, w_v2 are assigned in total only three double shift elements S1, S2, S3, with which the idler gears i2, i3, i4, i5, iR, with the fixed wheels F1, F2, F3 of the transmission input shafts w_K1, w_K2 in Engaged with the associated countershaft w_v1, w_v2 rotatably ver are bindable in order to switch the six powershift forward gears 1, 2, 3, 4, 5, 6 and at least the two reverse gears R1, R2 can.
  • the three double-acting switching elements S1, S2, S3 are each operable with only one associated shift actuator, so that only three actuators are required, with each idler gear element S1, S2, S3 having two idler gears i2, i3, i4, i5, iR are assigned to the countershafts w_v1, w_v2.
  • the idler gear i3 connects as a gear stage of the third forward gear 3 with the associated first countershaft w_v1 and in a second direction of action S1 b, the two associated idler gears i 3 and i 4 as gear stages of third and fourth forward gear 3, 4 rotatably connected to each other, wherein the second and third switching element S 2, S 3 respectively the associated idler gears i4, i5; i4, iR rotatably connect with the associated countershafts w_v1, w_v2.
  • Shift actuator actuated double-acting second switching element S2 is assigned in the direction S2 a the idler gear i4 as a gear stage of the fourth forward gear 4 and in the direction S2b the idler gear iR as a gear stage of the reverse gear R1, R2.
  • the operable via an associated shift actuator double-acting third switching element S3 is assigned in the direction S3b the idler gear i2 as a gear stage of the second forward gear 2 and in the direction S3a the idler gear i5 as a gear stage of the fifth forward gear 5.
  • Losrad i 5 as a gear stage of the fifth forward gear 5 of the second countershaft w_v2 into engagement.
  • the first fixed gear F2 of the second transmission input shaft w_K2 is engaged with the idler gear i4 as the gear stage of the fourth forward gear 4 of the first countershaft w_v1.
  • the second fixed gear F3 of the second transmission input shaft w_K2 engages the idler gear i2 as the gear stage of the second forward gear 2, the idler gear i 2 for speed reversal for realizing the reverse gear ratios with the idler gear iR as the gear stage of the reverse gear R1, R2 first countershaft w_v1 is engaged.
  • a circuit diagram for the illustrated wheel set of the six-speed dual-clutch transmission is shown by way of example.
  • the shift pattern shows that the first forward gear 1 can be switched via the first clutch K1 and via the first shift element S1 activated in the direction S1b and via the third shift element S3 activated in the effective direction S3b.
  • the second forward gear 2 can be switched via the second clutch K2 and via the third shift element S3 operated in the direction of action S3b.
  • the third forward gear 3 can be switched via the first clutch K1 and via the first shifting element S1 operated in the direction of action S1a.
  • the fourth forward gear 4 is switchable via the second clutch K2 and via the second switching element S2 operated in the direction of action S2a.
  • the fifth forward gear 5 can be switched via the first clutch K1 and via the third shifting element S3 operated in the direction of action S3a.
  • the sixth forward gear 6 can be switched via the second clutch K2 and via the first shift element S1 activated in the direction of action S1b and via the third shift element S3 activated in the direction of action S3a.
  • a reverse gear R1 is switchable via the first clutch K1 and via the activated in the direction of action S1 b first switching element S1 and S2b in the direction of action of the second switching element S2 and a further reverse R2 is via the second clutch K2 and in the direction of action S2b activated second switching element S2 switchable.
  • the first forward gear 1, starting from the first clutch K1, can be shifted via the first transmission input shaft w_K1, the power flow at the first shifting element S1 activated in the direction of action S1b via the idler gear i3 of the third forward gear 3 to the first gearset S1 Idler gear i4 of the fourth forward gear 4 and from there to the second transmission input shaft w_K2 is transmitted to the idler gear i2 of the second forward gear 2 and activated in the direction S3b third switching element S3 to the second countershaft w_v2 to the first output gear i from 1 to the output shaft w_ab.
  • the second forward gear 2 is starting from the second clutch K2 via the second transmission input shaft w_K2 switchable, the power flow via the idler gear i2 of the second forward gear 2 activated in the direction S3b third switching element S3 to the second countershaft w_v2 to the first output gear i ab1 to the output shaft w_ab is transmitted.
  • the third forward gear 3 is starting from the first clutch K1 via the first transmission input shaft w_K1 switchable, the power flow via the idler gear i3 of the third forward gear 3 at S1a in the direction S1a actuated first switching element S1 to the first countershaft w_v1 to the second output gear i from 2 to the output shaft w_ab is transferred.
  • the fourth forward gear 4 is starting from the second clutch K2 via the second transmission input shaft w_K2 switchable, wherein the power flow via the idler gear i4 of the fourth forward gear 4 at activated in the direction S2a second switching element S2 on the first countershaft w_v1 to the second output gear i from 2 to the output shaft w_ab is transferred.
  • the sixth forward gear 6 is starting from the second clutch K2 via the second transmission input shaft w_K2 switchable, wherein the power flow via the idler gear i4 of the fourth forward gear 4 in effective direction S1 b of the first switching element S1 on the idler gear i3 of the third forward gear 3 and from there via the first transmission input shaft w_K1 and the idler gear i5 of the fifth forward gear 5 is transmitted to the second output shaft w_v2 to the first output gear i ab1 to the output shaft w_ab at the third shift element S3 activated in the action direction S3a.
  • a reverse gear R1 is starting from the first clutch K1 via the first transmission input shaft w_K1 switchable, the power flow via the idler gear i3 of the third forward gear 3 at S1 b activated first switching element S1 on the idler gear i 4 of the fourth forward gear 4 and from there on the second transmission input shaft w_K2 and the idler gear i2 of the second forward gear 2 and the idler gear iR of the reverse gear R1 are transmitted to the second output gear i ab2 to the output shaft w_ab at the second output element S2 activated in the direction of action S2b on the first countershaft w_v1.
  • a further reverse gear R2 is switchable from the second clutch K2 via the second transmission input shaft w_K2, the power flow via the idler gear i2 of the second forward gear 2 and the idler gear iR of the reverse gear R2 activated in the active direction S2b second switching element S2 to the first countershaft w_v1 to second output gear iab2 is transmitted to the output shaft w_ab.
  • both the first forward gear 1 and the sixth forward gear 6 and the reverse gear R1 are switchable as Windungs réelle.
  • Windungs dressedn gear gears or idler gears and fixed gears of both partial transmissions are coupled together to thereby realize a power flow through both partial transmissions.

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Abstract

Die Erfindung schlägt ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen (K1, K2) vor, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle (w_an) und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen (w_K1, w_K2) verbunden sind, Ferner sind zumindest zwei Vorgelegewellen (w_v1, w_v2) vorgesehen, auf denen Losräder (i2, i3, i4, i5, iR) drehbar gelagert sind. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst auf den beiden Getriebeeingangswellen (w_K1, w_K2) drehfest angeordnete Festräder (F1, F2, F3), die mit den Losrädern in Eingriff stehen, und jeweils ein an den beiden Vorgelegewellen (w_v1, w_v2) vorgesehenes Abtriebszahnrad (i ab1, i ab2), welches jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle (w_ab) gekoppelt ist, wobei die Abtriebswelle (w_ab) nicht koaxial zur Antriebswelle (w_an) angeordnet ist. Zudem sind mehrere Schaltelemente (S1, S2, S3) vorgesehen, sodass zumindest sechs lastschaltbare Vorwärtsgänge (1, 2, 3, 4, 5, 6) und zumindest ein Rückwärtsgang (R1, R2) schaltbar sind. Erfindungsgemäß sind nur drei doppelt wirkende Schaltelemente (S1, S2, S3) vorgesehen, wobei jedem doppelt wirkenden Schaltelement (S1, S2, S3) zwei Losräder (i2, i3, i4, i5, iR) der Vorgelegewellen (w_v1, w_v2) zugeordnet sind, wobei eines der Schaltelemente (S1 ) in eine erste Wirkrichtung (S1 a) ein Losrad (i 3) mit der zugeordneten Vorgelegewelle (w_v1 ) verbindet und in eine zweite Wirkrichtung (S1 b) die beiden zuordneten Losräder (i3, i4) miteinander verbindet, und wobei zwei Schaltelemente (S2, S3) jeweils die zugeordneten Losräder (i2, i5; i4, iR) mit den zugeordneten Vorgelegewellen (w_v1, w_v2) drehfest verbinden.

Description

Doppelkupplungsgetriebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2009 002 342 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, bei dem die Antriebswelle und die Abtriebswelle nicht koaxial für einen Front-Quer-Einbau im Fahrzeug angeordnet sind. Das Siebengang- Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen, deren Eingangsseiten mit der Antriebswelle und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Ferner sind zwei Vorgelegewellen vorgesehen, auf denen als Losräder ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind. An den beiden Getriebeeingangswellen sind drehfest angeordnete und als Festräder ausgebildete Gangzahnräder vorgesehen, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern in Eingriff stehen. Um die Losräder mit der jeweiligen Vorgelegewelle verbinden zu können, sind mindestens sechs Schaltstellen vorgesehen die von zwei einfach wirkenden Schaltelementen und von zwei doppelt wirkenden Schaltelementen betätigbar sind. Des Weiteren sind an den beiden Vorgelegewellen als Konstantenritzel bzw. Abtriebskonstanten vorgesehene Abtriebszahnräder vorgesehen, welche jeweils mit einer Verzahnung der Abtriebswelle gekoppelt sind.
Mit zunehmender Gangzahl wächst der technische Aufwand von Doppelkupplungsgetriebe linear an. Es werden dadurch zunehmend mehr Zahnräder, Schaltelemente und somit auch Schaltaktuatoren benötigt. Bei dem bekannten Doppelkupplungsgetriebe sind mindestens fünf Schaltaktuatoren erforderlich, um die gewünschten Gangübersetzungen realisieren zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein volllastschaltbares Doppelkupplungsgetriebe mit mindestens sechs Vorwärtsgängen und zumindest zwei Rückwärtsgänge vorzuschlagen, welches möglichst wenige Schaltaktuatoren zum Betätigen der Schaltelemente aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Demnach wird ein Bauraum optimiertes Doppelkupplungsgetriebe insbesondere für den Front-Quer- bzw. Heck-Quer-Einbau in einem Fahrzeug vorgeschlagen, wobei zwei Kupplungen vorgesehen sind, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zum Beispiel zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zumindest zwei Vorgelegewellen, auf denen Losräder als Zahnradstufen für die Übersetzungsstufen drehbar gelagert sind, wobei auf den beiden Getriebeeingangswellen drehfest angeordnete Festräder vorgesehen sind, die mit den Losrädern in Eingriff stehen. Ferner umfasst das Getriebe jeweils ein an den beiden Vorgelegewellen vorgesehenes Abtriebszahnrad, welches jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle gekoppelt ist, wobei die Abtriebswelle nicht koaxial bzw. achsparallel zur Antriebswelle angeordnet ist, um einen Front- bzw. Heck-Quer- Einbau realisieren zu können. Des Weiteren sind mehrere Schaltelemente vorgesehen, so dass zumindest sechs lastschaltbare Vorwärtsgänge und zumindest zwei Rückwärtsgänge schaltbar sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass drei doppelt wirkende Schaltelemente vorgesehen sind, die mit nur drei Schaltaktuatoren betätigbar sind, wobei jedem doppelt wirkenden Schaltelement zwei Losräder der Vorgelegewellen zugeordnet sind, wobei eines der Schaltelemente in eine erste Wirkrichtung ein Losrad mit der zugeordneten Vorgelegewelle verbindet und in eine zweite Wirkrichtung die beiden zugeordneten Losräder miteinander verbindet und wobei zwei Schaltelemente jeweils die zugeordneten Losräder mit den zugeordneten Vorgelegewellen drehfest verbinden.
Auf diese Weise wird ein Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe mit nur drei Schaltaktuatoren mit seitlichem Abtrieb vorgeschlagen, so dass durch die drei doppeltwirkenden Aktuatoren sechs Schaltstellen betätigt werden können. Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe stellt einen optimalen Kompromiss zwischen ausreichender Gangzahl und Getriebespreizung bei minimal möglicher Getriebebauteile- und Aktuatoranzahl dar. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement der ersten Vorgelegewelle zugeordnet sind und dass das dritte Schaltelement der zweiten Vorgelegewelle zugeordnet ist. Die Betätigung über den jeweils zugeordneten Schaltak- tuator jedes Doppelschaltelements kann mechanisch, hydraulisch, pneumatische oder auch elektrisch vorzugsweise von innen aus den Vorgelegewellen heraus erfolgen. Die Innenbetätigung ist besonders bauraumsparend. Jedoch kann aus Anordnungsgründen eventuell auch eine Außenbetätigung vorgesehen sein. Die Schaltelemente selbst können als reibschlüssige oder auch formschlüssige Schaltelemente ausgeführt werden. Beispielsweise können Synchronisierungen oder auch Schaltklauen vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind die beiden Vorgelegewellen achsparallel zueinander angeordnet. Denkbar wäre auch eine koaxiale Anordnung der Vorgelegewellen, wenn der Einbauraum dies erfordert.
Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten ist eine Hybridisierung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebes möglich. Hierbei kann zum Beispiel zumindest eine E-Maschine mit der Eingangsseite der Kupplungen und/oder mit einem der Losrädern und/oder auch mit einer der Vorgelegewellen verbunden werden. Die Verbindung kann auch schaltbar ausgeführt werden.
Vorzugsweise kann das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter Abtriebsstufe ausgerüstet sein. Die Abtriebsstufe kann als Abtriebsrad ein Festrad an der Abtriebswelle umfassen, welches sowohl mit einem ersten Abtriebszahnrad als Festrad der ersten Vorgelegewelle als auch mit einem zweiten Abtriebszahnrad als Festrad der zweiten Vorgelegewelle in Eingriff steht. Es ist jedoch auch möglich, dass zumindest eines der Abtriebszahnräder als schaltbares Zahnrad ausgebildet ist.
Bevorzugt kann das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen als Automatikgetriebe eingesetzt werden, wobei durch die nicht koaxiale Anordnung von Antriebswelle und Abtriebswelle ein Front- bzw. Heck-Quer-Einbau für seitlichen An- und Abtrieb vorgesehen ist. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe; und
Fig. 2 ein Schaltschema des in Fig. 1 dargestellten Radsatzes.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine mögliche Ausführung eines Radsatzes für ein Doppelkupplungsgetriebe mit vorzugsweise sechs Vorwärtsgängen und beispielsweise zwei Rückwärtsgängen exemplarisch dargestellt, wobei in Fig. 2 ein mögliches Schaltschema für die dargestellte Ausführung gezeigt ist.
Das Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen K1 , K2 als Doppelkupplung, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle w_an und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_K1 , w_K2 verbunden sind. Bei der dargestellten Ausführungsvariante ist die erste Getriebeeingangswelle w_K1 als Hohlwelle ausgeführt und weist ein Festrad F1 auf. Die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 ist bei der dargestellten Ausführung als Vollwelle ausgeführt und umfasst ein erstes Festrad F2 und ein zweites Festrad F3.
Ferner umfasst das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe zwei Vorgelegewellen w_v1 , w_v2, auf denen Losräder i2, i3, i4, i5, iR drehbar gelagert sind. Bei der dargestellten Ausführungsvariante, ist die erste Vorgelegewelle w_v1 und die zweite Vorgelegewelle w_v2 achsparallel und damit z.B. räumlich versetzt zueinander angeordnet.
Den beiden Vorgelegewellen w_v, w_v2 sind erfindungsgemäß insgesamt nur drei Doppel-Schaltelemente S1 , S2, S3 zugeordnet, mit denen die Losräder i2, i3, i4, i5, iR, die mit den Festrädern F1 , F2, F3 der Getriebeeingangswellen w_K1 , w_K2 in Eingriff stehen, mit der zugeordneten Vorgelegewelle w_v1 , w_v2 drehfest ver- bindbar sind, um die sechs lastschaltbaren Vorwärtsgänge 1 , 2, 3, 4, 5, 6 und zumindest die beiden Rückwärtsgänge R1 , R2 schalten zu können.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die drei doppeltwirkenden Schaltelemente S1 , S2, S3 mit jeweils mit nur einem zugeordneten Schaltaktuator betätigbar sind, so dass lediglich drei Aktuatoren erforderlich sind, wobei jedem doppelt wirkenden Schaltelement S1 , S2, S3 zwei Losräder i2, i3, i4, i5, iR der Vorgelegewellen w_v1 , w_v2 zugeordnet sind. Hierbei ist vorgesehen, dass das erste Schaltelement S1 in eine erste Wirkrichtung S1 a das Losrad i3 als Zahnradstufe des dritten Vorwärtsganges 3 mit der zugeordneten ersten Vorgelegewelle w_v1 verbindet und in eine zweite Wirkrichtung S1 b die beiden zugeordneten Losräder i 3 und i 4 als Zahnradstufen des dritten und vierten Vorwärtsganges 3, 4 miteinander drehfest verbindet, wobei das zweite und dritte Schaltelement S 2, S 3 jeweils die zugeordneten Losräder i4, i5; i4, iR mit den zugeordneten Vorgelegewellen w_v1 , w_v2 drehfest verbinden.
Somit wird das über einen zugeordneten Schaltaktuator angesteuerte doppelt wirkende erste Schaltelement S1 dem Losrad i3 als Zahnradstufe des dritten Vorwärtsganges 3 in Wirkrichtung S1 a und dem Losrad i4 als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges 4 in Wirkrichtung S1 b zugeordnet. Das über einen zugeordneten
Schaltaktuator betätigte doppelt wirkende zweite Schaltelement S2 wird in Wirkrichtung S2 a dem Losrad i4 als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges 4 und in Wirkrichtung S2b dem Losrad iR als Zahnradstufe des Rückwärtsganges R1 , R2 zugeordnet. Das über einen zugeordneten Schaltaktuator betätigbare doppelt wirkende dritte Schaltelement S3 wird in Wirkrichtung S3b dem Losrad i2 als Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges 2 und in Wirkrichtung S3a dem Losrad i5 als Zahnradstufe des fünften Vorwärtsganges 5 zugeordnet.
Als Abtrieb sind zwei an den beiden Vorgelegewellen w_v1 , w_v2 angeordnete Abtriebszahnräder i ab 1 , i ab 2 vorgesehen, welche jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle w_ab gekoppelt sind. Die beiden Abtriebszahnräder bzw. Abtriebskonstanten i ab 1 , i ab 2 bilden die Abtriebsradebene, mit der ein seitlicher Abtrieb achsparallel zur Antriebswelle w_an ermöglicht wird. Axial versetzt bzw. parallel zur Abtriebsradebene sind weitere drei Radebenen vorgesehen. In einer ersten Radebene steht das Festrad F1 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 sowohl mit dem Losrad i3 als Zahnradstufe bzw. Stirnradstufe des dritten Vorwärtsganges 3 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch mit dem
Losrad i 5 als Zahnradstufe des fünften Vorwärtsganges 5 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff. In der zweiten Radebene steht das erste Festrad F2 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 mit dem Losrad i4 als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges 4 der ersten Vorgelegewelle w_v1 in Eingriff. Schließlich steht in der dritten Radebene das zweite Festrad F3 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 mit dem Losrad i2 als Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges 2 in Eingriff, wobei das Losrad i 2 zur Drehzahlumkehr zur Realisierung der Rückwärtsgangübersetzungen mit dem Losrad iR als Zahnradstufe des Rückwärtsganges R1 , R2 der ersten Vorgelegewelle w_v1 in Eingriff steht.
Aus der in Fig. 2 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für den dargestellten Radsatz des Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebes beispielhaft gezeigt.
Aus dem Schaltschema geht hervor, dass der erste Vorwärtsgang 1 über die erste Kupplung K1 und über das in Richtung S1 b aktivierte erste Schaltelement S1 und über das in die Wirkrichtung S3b aktivierte dritte Schaltelement S3 schaltbar ist. Der zweite Vorwärtsgang 2 ist über die zweite Kupplung K2 und über das in Wirkrichtung S3b betätigte dritte Schaltelement S3 schaltbar. Der dritte Vorwärtsgang 3 ist über die erste Kupplung K1 und über das in die Wirkrichtung S1 a betätigte erste Schaltelement S1 schaltbar. Der vierte Vorwärtsgang 4 ist über die zweite Kupplung K2 und über das in die Wirkrichtung S2a betätigte zweite Schaltelement S2 schaltbar. Der fünfte Vorwärtsgang 5 ist über die erste Kupplung K1 und über das in die Wirkrichtung S3a betätigte dritte Schaltelement S3 schaltbar. Der sechste Vorwärtsgang 6 ist über die zweite Kupplung K2 und über das in die Wirkrichtung S1 b aktivierte erste Schaltelement S1 sowie über das in die Wirkrichtung S3a betätigte dritte Schaltelement S3 schaltbar. Ein Rückwärtsgang R1 ist über die erste Kupplung K1 und über das in die Wirkrichtung S1 b aktivierte erste Schaltelement S1 sowie über das in die Wirkrichtung S2b des zweiten Schaltelement S2 schaltbar und ein weiterer Rückwärtsgang R2 ist über die zweite Kupplung K2 und über das in die Wirkrichtung S2b aktivierte zweite Schaltelement S2 schaltbar. Somit ergibt sich bei den dargestellten Gangübersetzung folgender Leistungsfluss: Der erste Vorwärtsgang 1 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle w_K1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss bei in Wirkrichtung S1 b aktiviertem ersten Schaltelement S1 über das Losrad i3 des dritten Vorwärtsganges 3 auf das Losrad i4 des vierten Vorwärtsganges 4 und von dort auf die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 auf das Losrad i2 des zweiten Vorwärtsganges 2 und bei in Wirkrichtung S3b aktiviertem dritten Schaltelement S3 auf die zweite Vorgelegewelle w_v2 zum ersten Abtriebszahnrad i ab 1 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Der zweite Vorwärtsgang 2 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i2 des zweiten Vorwärtsganges 2 bei in Wirkrichtung S3b aktiviertem dritten Schaltelement S3 auf die zweite Vorgelegewelle w_v2 zum ersten Abtriebszahnrad i ab1 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Der dritte Vorwärtsgang 3 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle w_K1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i3 des dritten Vorwärtsganges 3 bei in Wirkrichtung S1a betätigtem ersten Schaltelement S1 auf die erste Vorgelegewelle w_v1 zum zweiten Abtriebszahnrad i ab 2 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Der vierte Vorwärtsgang 4 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i4 des vierten Vorwärtsganges 4 bei in Wirkrichtung S2a aktiviertem zweiten Schaltelement S2 auf die erste Vorgelegewelle w_v1 zum zweiten Abtriebszahnrad i ab 2 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Der fünfte Vorwärtsgang 5 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle w_K1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i5 des fünften Vorwärtsganges 5 bei in Wirkrichtung S3 a aktiviertem dritten Schaltelement S3 auf die zweite Vorgelegewelle w_v2 zum ersten Abtriebszahnrad i ab 1 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird. Der sechste Vorwärtsgang 6 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i4 des vierten Vorwärtsganges 4 bei in Wirkrichtung S1 b des ersten Schaltelements S1 auf das Losrad i3 des dritten Vorwärtsganges 3 und von dort über die erste Getriebeeingangswelle w_K1 und das Losrad i5 des fünften Vorwärtsganges 5 bei in Wirkrichtung S3a aktiviertem dritten Schaltelement S3 auf die zweite Vorgelegewelle w_v2 zum ersten Abtriebszahnrad i ab1 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Ein Rückwärtsgang R1 ist ausgehend von der ersten Kupplung K1 über die erste Getriebeeingangswelle w_K1 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i3 des dritten Vorwärtsganges 3 bei in Wirkrichtung S1 b aktiviertem ersten Schaltelement S1 auf das Losrad i 4 des vierten Vorwärtsganges 4 und von dort auf die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 und über das Losrad i2 des zweiten Vorwärtsganges 2 sowie das Losrad iR des Rückwärtsganges R1 bei in Wirkrichtung S2b aktiviertem zweiten Schaltelement S2 auf die erste Vorgelegewelle w_v1 zum zweiten Abtriebszahnrad i ab2 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Ein weiterer Rückwärtsgang R2 ist ausgehend von der zweiten Kupplung K2 über die zweite Getriebeeingangswelle w_K2 schaltbar, wobei der Leistungsfluss über das Losrad i2 des zweiten Vorwärtsganges 2 und das Losrad iR des Rückwärtsganges R2 bei in Wirkrichtung S2b aktiviertem zweiten Schaltelement S2 auf die erste Vorgelegewelle w_v1 zum zweiten Abtriebszahnrad iab2 zur Abtriebswelle w_ab übertragen wird.
Demzufolge sind sowohl der erste Vorwärtsgang 1 und der sechste Vorwärtsgang 6 als auch der Rückwärtsgang R1 als Windungsgänge schaltbar. Bei Windungsgängen werden Gangzahnräder bzw. Losräder und Festräder beider Teilgetriebe miteinander gekoppelt, um dadurch ein Kraftfluss durch beide Teilgetriebe zu realisieren. Bezugszeichen
1 erster Vorwärtsgang
2 zweiter Vorwärtsgang
3 dritter Vorwärtsgang
4 vierter Vorwärtsgang
5 fünfter Vorwärtsgang
6 sechster Vorwärtsgang
R1 Rückwärtsgang
R2 Rückwärtsgang
i2 Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges
i3 Zahnradstufe des dritten Vorwärtsganges
i4 Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges
i5 Zahnradstufe des fünften Vorwärtsganges
iR Zahnradstufe des Rückwärtsganges
F1 Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
F2 Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
F3 Festrad der dritten Getriebeeingangswelle
S1 erstes Doppelschaltelement
S2 zweites Doppelschaltelement
S3 drittes Doppelschaltelement
S1a erste Wirkrichtung des ersten Doppelschaltelements
S1b zweite Wirkrichtung des ersten Doppelschaltelements
S2a erste Wirkrichtung des zweiten Doppelschaltelements
S2b zweite Wirkrichtung des zweiten Doppelschaltelements
S3a erste Wirkrichtung des dritten Doppelschaltelements
S3b zweite Wirkrichtung des dritten Doppelschaltelements w_an Antriebswelle
w_ab Abtriebswelle
w_K1 erste Getriebeeingangswelle
w_K2 zweite Getriebeeingangswelle
w_v1 erste Vorgelegewelle
w_v2 zweite Vorgelegewelle erste Kupplung zweite Kupplung

Claims

Patentansprüche
1. Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen (K1 , K2), deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle (w_an) und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen (w_K1 , w_K2) verbunden sind, mit zumindest zwei Vorgelegewellen (w_v1 , w_v 2), auf denen Losräder (i 2, i 3, i4, i5, iR) drehbar gelagert sind, mit auf den beiden Getriebeeingangswellen (w_K1 , w_K2) drehfest angeordneten Festräder (F1 , F2, F3), die mit den Losrädern in Eingriff stehen, mit jeweils einem an den beiden Vorgelegewellen (w_v1 , w_v2) vorgesehenen Abtriebszahnrad (iab1 , iab2), welches jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle (w_ab) gekoppelt ist, wobei die Abtriebswelle (w_ab) nicht koaxial zur Antriebswelle (w_an) angeordnet ist, und mit mehreren Schaltelementen (S1 , S2, S3), sodass zumindest sechs lastschaltbare Vorwärtsgänge (1 , 2, 3, 4, 5, 6) und zumindest ein Rückwärtsgang (R1 , R2) schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass nur drei doppelt wirkende Schaltelemente (S1 , S2, S3) vorgesehen sind, wobei jedem doppelt wirkenden Schaltelement (S1 , S2, S3) zwei Losräder (i2, i3, i4, i5, iR) der Vorgelegewellen (w_v1 , w_v2) zugeordnet sind, wobei eines der Schaltelemente (S1 ) in eine erste Wirkrichtung (S1 a) ein Losrad (i3) mit der zugeordneten Vorgelegewelle (w_v1 ) verbindet und in eine zweite Wirkrichtung (S1 b) die beiden zuordneten Losräder (i3, i4) miteinander verbindet, und wobei zwei Schaltelemente (S2, S3) jeweils die zugeordneten Losräder (i2, i5; i4, iR) mit den zugeordneten Vorgelegewellen (w_v1 , w_v2) drehfest verbinden.
2. Doppelkupplungsgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das über einen Schaltaktuator angesteuerte doppelt wirkende erste Schaltelement (S1 ) dem Losrad (i 3) als Zahnradstufe des dritten Vorwärtsganges (3) und dem Losrad (i 4) als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges (4) zugeordnet ist, dass das über einen Schaltaktuator betätigte doppelt wirkende zweite Schaltelement (S2) dem Losrad (i 4) als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges (4) und dem Losrad (iR) als Zahnradstufe des Rückwärtsganges (R1 , R2) zugeordnet sind, und dass das über einen Schaltaktuator betätigbare doppelt wirkende dritte Schaltelement (S3) dem Losrad (i 2) als Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges (2) und dem Losrad (i5) als Zahnradstufe des fünften Vorwärtsganges (5) zugeordnet sind.
3. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (S1 ) und das zweite Schaltelement (S2) der ersten Vorgelegewelle (w_v1 ) zugeordnet sind und dass das dritte Schaltelement (S3) der zweiten Vorgelegewelle (w_v2) zugeordnet ist.
4. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgeführt ist und ein Festrad (F1 ) umfasst, und dass die zweite Getriebeeingangswelle (w_K2) als Vollwelle ausgeführt ist und ein erstes Festrad (F2) und ein zweites Festrad (F3) umfasst.
5. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vorgelegewelle (w_v1 ) und die zweite Vorgelegewelle (w_v2) achsparallel zueinander angeordnet sind.
6. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Vorgelegewelle (w_v1 ) das Losrad (i 3) als Zahnradstufe des dritten Vorwärtsganges (3), das Losrad (i 4) als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges (4) und das Losrad (iR) als Zahnradstufe des Rückwärtsganges (R1 , R2) zugeordnet sind, und dass der zweiten Vorgelegewelle (w_v2) das Losrad (i 2) als Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges (2) und das Losrad (i 5) als Zahnradstufe des fünften Vorwärtsganges (5) zugeordnet sind.
7. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Radebene das Festrad (F1 ) der ersten Getriebeeingangswelle (w_K1 ) mit dem Losrad (i 3) als Zahnradstufe des dritten Vorwärtsganges (3) der ersten Vorgelegewelle (w_v1 ) als auch mit dem Losrad (i5) als Zahnradstufe des fünften Vorwärtsganges (5) der zweiten Vorgelegewelle (w_v2) in Eingriff steht, dass in einer zweiten Radebene das erste Festrad (F2) der zweiten Getriebeeingangswelle (w_K2) mit dem Losrad (i 4) als Zahnradstufe des vierten Vorwärtsganges (4) der ersten Vorgelegewelle (w_v1 ) in Eingriff steht und dass in einer dritten Radebene das zweite Festrad (F3) der zweiten Getriebeeingangswelle (w_K2) mit dem Losrad (i 2) als Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges (2) in Eingriff steht, wobei das Losrad (i2) mit dem Losrad (iR) als Zahnradstufe des Rückwärtsganges (R1 , R2) der ersten Vorgelegewelle (w_v1 ) in Eingriff steht.
8. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorwärtsgang (1 ) über die erste Kupplung (K1 ) und über das in Wirkrichtung (S1 b) aktivierte erste Schaltelement (S1 ) und über das in die Wirkrichtung (S3b) aktivierte dritte Schaltelement (S3) schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang (2) über die zweite Kupplung (K2) und über das in die Wirkrichtung (S3b) betätigte dritte Schaltelement (S3) schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang (3) über die erste Kupplung (K1 ) und über das in die Wirkrichtung (S1 a) betätigte erste Schaltelement (S1 ) schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang (4) über die zweite Kupplung (K2) und über das in die Wirkrichtung (S2a) betätigte zweite Schaltelement (S2) schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang (5) über die erste Kupplung (K1 ) und über das in die Wirkrichtung (S3a) betätigte dritte Schaltelement (S3) schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang (6) über die zweite Kupplung (K2) und über das in die Wirkrichtung (S1 b) aktivierte erste Schaltelement (S1 ) sowie über das in die Wirkrichtung (S3a) betätigte dritte Schaltelement (S3) schaltbar ist.
9. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückwärtsgang (R1 ) über die erste Kupplung (K1 ) und über das in die Wirkrichtung (S1 b) aktivierte erste Schaltelement (S1 ) sowie über das in die Wirkrichtung (S2b) des zweiten Schaltelements (S2) schaltbar ist und dass ein weiterer Rückwärtsgang (R2) über die zweite Kupplung (K2) und über das in die Wirkrichtung (S2b) aktivierte zweite Schaltelement (S2) schaltbar ist.
10. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine E-Maschine mit der Eingangsseite der Kupplungen (K1 , K2) und/oder mit einem der Losräder (i2, i3, i4, i5, i6, iR) und/oder mit einer der Vorgelegewellen (w_v1 , w_v2) verbindbar oder verbunden ist.
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